Termodinamika - skaidrės

Termodinamika – tai šiluminių reiškinių teorija, kurioje neatsižvelgiama į kūnų molekulinę sandarą Šiluminius reiškinius galima apibūdinti makroskopiniais parametrais, kuriuos parodo tokie prietaisai kaip manometras, termometras, menzūra. Šie prietaisai nereaguoja į atskirų molekulių poveikį. Manometras Termometras Menzūra Ryšys tarp termodinamikos ir MKT • Termodinamikos teorija atsirado anksčiau nei MKT. • Termodinamika atsirado nagrinėjant šilumos naudojimą darbui atlikti. • Termodinamika ir MKT skirtingais metodais nagrinėja tuos pačius šiluminius reiškinius ir papildo viena kitą. • Termodinamika remiasi dviem dėsniais, kurie galioja visoms medžiagoms, neatsižvelgiant į jų vidinę sandarą. • MKT yra sudėtingesnė, bet platesnė nei termodinamika, ja naudojamės, kai termodinamikos dėsnių nepakanka reiškiniams paaiškinti. Energija Energija būna dviejų rūšių: • mechaninė • vidinė Mechaninė energija • Mechaninė energija tai fizikinis dydis, kuris parodo kokį darbą gali atlikti kūnas. [E]=J Mechaninės energijos rūšys: Kinetinė (Ek) Kinetinės energijos turi visi judantys kūnai. Potencinė (Ep) Potencinės energijos turi deformuoti, pakelti virš žemės, sąveikaujantys kūnai ir suspaustos dujos. Potencinė ir kinetinė energija Vidinė energija tai kūno dalelių (molekulių ar atomų) energija. Vidinės energijos rūšys: kinetinė ir potencinė Kinetinė ir potencinė energija • Kūno dalelės turi kinetinės energijos, nes jos nuolat juda, nepriklausomai nuo medžiagos būsenos. • Kūno dalelės turi potencinės energijos, nes judėdamos jos susiduria, o susidūrimų metu sąveikauja. Dalelių kinetinė ir potencinė energija ir yra kūno vidinė energija. Mechaninės ir vidinės energijų sąsajos Kūno mechaninė energija gali virsti vidine ir atvirkščiai. Pvz. Kūno krintančio iš tam tikro aukščio mechaninė potencinė energija pavirsta mechanine kinetine energija, o nukritus ant žemės mechaninė kinetinė energija pavirsta kūno vidine energija. Pvz. Šildant uždaroje kolboje esantį vandenį didinsime jo vidinę energiją. Garų slėgis didės ir išmuš kolbos kamštį. Garų vidinė energija pavirto kamščio mechanine kinetine energija, nes jis pajudėjo. Idealiųjų dujų vidinė energija Paprasčiausios yra vienatomės dujos: Helis Neonas Argonas Idealiųjų dujų vidinė energija Idealių dujų dalelės nesąveikauja, todėl jų potencinė energija lygi nuliui. Iš to seka, kad idealių jų dujų vidinę energiją sudaro tik dalelių kinetinė energija. Formulės išvedimas • Vienos dalelės vidutinė kinetinė energija • Dalelių skaičius • Dujų vidinė energija • Gauname • Atsižvelgdami į tai, kad • Gauname Išvada Idealiųjų vienatomių dujų vidinė energija tiesiogiai proporcinga absoliutinei temperatūrai. Vidinės energijos pokytis Tam tikros masės dujų vidinė energija kinta tik kintant temperatūrai. Taip pat vidinė energija priklauso nuo medžiagos rūšies (molio masė) ir nuo pačios medžiagos masės (m). Sudėtingesnių dujų vidinė energija Bet kokių dujų vidinė energija tiesiogiai proporcinga temperatūrai, bet proporcingumo koeficientas yra sudėtingesnis, nes sudėtingos molekulės ne tik slenka, bet ir sukasi. Tokių dujų vidinę energiją sudaro slenkamojo ir sukamojo judėjimo energijų suma. Slenkamasis judėjimas Sukamasis judėjimas Realių dujų vidinė energija Realių dujų dalelės ne tik juda, bet ir sąveikauja, todėl jų vidinė energija susideda ne tik iš molekulių kinetinės energijos, bet ir iš sąveikos potencinės energijos. Realių dujų vidinė energija Potencinė energija priklauso nuo tūrio, nes nuo jo priklauso atstumas tarp dalelių. Išvada: Realiųjų dujų vidinė energija priklauso nuo temperatūros ir tūrio. Kaip galima pakeisti vidinę energiją? Yra du būdai: 1. Atliekant mechaninį darbą. 2. Perduodant šilumą. Darbas mechanikoje • Mechaninis darbas fizikine prasme atliekamas tuo atveju, jei kūną veikia jėga ir jis pasislenka tos jėgos veikiamas • Darbas lygus kūno kinetinės energijos pokyčiui (kinetinės energijos teorema) Darbas termodinamikoje • Nagrinėjamas atskirų kūno dalių poslinkis viena kitos atžvilgiu, o ne viso kūno judėjimas. • Kūno greitis gali būti lygus nuliui, bet gali kisti kūno tūris (pvz. plečiasi dujos). • Darbas lygus vidinės energijos pokyčiui Vidinės energijos kitimas atliekant darbą Kodėl slegiamų dujų temperatūra didėja? • Stūmoklis, kuris spaudžia dujas susiduria su molekulėmis ir perduoda joms dalį savo mechaninės energijos, todėl dujų vidinė energija didėja, o dujos kaista. Vidinės energijos kitimas atliekant darbą Kodėl besiplečiančių dujų temperatūra mažėja? • Dujoms plečiantis, molekulių, kurios susiduria su tolstančiu stūmokliu greitis mažėja, mažėja vidinė energija, mažėja temperatūra. Kodėl įkaista oras, pumpuojant dviračio padangą? Darbo apskaičiavimas • Jei sistemos vidinės jėgos atlieka darbą (dujos plečiasi ir stumia stūmoklį) Darbo apskaičiavimas • Jei išorinės jėgos atlieka darbą (pvz. stūmokliu spaudžiamos dujos) Teigiamas ar neigiamas? • Slegiant dujas, kai ΔV

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!